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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Synthétiseur de fréquence VHF. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Radiocommunications civiles Récemment, un certain nombre de synthétiseurs pour les équipements de la bande 144 MHz ont été publiés. La version du synthétiseur proposée dans cet article est intéressante en ce qu'elle utilise une puce de synthétiseur LM7001J peu coûteuse utilisée dans les récepteurs radio domestiques. Le synthétiseur est conçu pour fonctionner dans des émetteurs-récepteurs FM avec une fréquence intermédiaire de 10,7 MHz. Il permet la formation d'un signal avec une fréquence de 133,3 ... 135,3 MHz en mode réception et de 144 ... 146 MHz en mode émission avec un pas de grille de fréquence de 25 kHz. Il offre la possibilité de balayer en mode réception sur toute la plage de fréquences de fonctionnement. Le synthétiseur dispose d'une mémoire non volatile pour trois fréquences utilisateur. Il contient également 9 canaux répéteurs (R0-R8). En mode émission, le synthétiseur effectue une modulation de fréquence du signal RF. Le synthétiseur est alimenté avec une tension de 8 ... 15 V. Le courant de consommation ne dépasse pas 50 mA. Le niveau du signal haute fréquence à sa sortie sous une charge de 50 ohms est d'au moins 0,1 V. Fonctionnement du synthétiseur Lorsque la tension d'alimentation est appliquée, le synthétiseur se met immédiatement à travailler à la fréquence enregistrée dans la 1ère cellule mémoire. Tant que la tension d'alimentation est inférieure à 4,2 V, la broche 1 (RES) du microcontrôleur DD1 aura un niveau logique zéro généré par la puce de supervision DA1, qui génère un signal de réinitialisation. Lorsque cette valeur est atteinte, le niveau sautera à "1". Cela élimine la distorsion des informations RAM qui se produit avec une augmentation régulière de la tension d'alimentation. L'indicateur HG1 indique la fréquence à laquelle le synthétiseur fonctionnera en mode émission. Pour passer à la fréquence enregistrée dans l'une des cellules de mémoire, vous devez appuyer sur le bouton correspondant "1" - "3" (S1 - S3). Chaque pression sur le bouton "UP" ou "DN" (S6 et S7) décale la fréquence de fonctionnement vers le haut ou vers le bas de 25 kHz, respectivement. L'appui sur le bouton "SCAN" (S5) active le mode de balayage dans toute la gamme de fréquences de fonctionnement. Lorsqu'une porteuse apparaît sur le canal, le balayage est suspendu et reprend quelques secondes après sa disparition. Le signal d'arrêt du balayage est le niveau zéro logique appliqué à la sortie "SCAN" du synthétiseur. Pour quitter le mode balayage, il suffit d'appuyer sur l'un des boutons « UP », « DN », « SCAN ». Lorsque vous appuyez sur le bouton "REP" (S4), le synthétiseur passe en mode de travail avec des canaux répéteurs. La transition entre les canaux s'effectue avec les boutons "UP" et "DN". Dans ce cas, l'indicateur affiche directement le numéro de canal (R0 - R8). La numérisation en mode répéteur n'est pas fournie. Ce mode est quitté en appuyant à nouveau sur le bouton "REP". Pour écrire la fréquence dans une cellule mémoire, vous devez composer la valeur de fréquence sur l'indicateur, appuyer sur le bouton avec le numéro de cellule et, sans le relâcher, appuyer sur le bouton "REP". Lorsque l'alimentation est coupée, les informations enregistrées dans les cellules de mémoire sont conservées. le principe de fonctionnement La structure interne de la puce LM7001, selon la documentation, vous permet de construire un synthétiseur de fréquence pour des fréquences de 45 ... 130 MHz avec un pas de 25, 50 ou 100 kHz. Cependant, plusieurs exemplaires de ce microcircuit à la disposition de l'auteur ont fonctionné sans problème aux fréquences de la bande amateur de 2 mètres. Vous pouvez en savoir plus sur cette puce auprès de [3] ou sur Internet sur des sites contenant des informations techniques (par exemple, sur [4]). Le schéma électrique du synthétiseur est illustré à la fig. une.
La puce du synthétiseur est contrôlée par le microcontrôleur DD1 AT90S1200. Ce type de contrôleur est choisi par l'auteur comme l'un des moins chers du marché. L'indication de fréquence est faite à l'aide d'un indicateur LCD utilisé dans les téléphones importés et les identifications d'appelant. Le microcontrôleur DD1, lorsque les touches sont enfoncées, traite les commandes, envoie des données à l'indicateur et contrôle le fonctionnement du synthétiseur DA2 via un bus à trois fils (broches 6, 7, 8 DD1). Il est cadencé à partir de l'oscillateur interne DA2 fonctionnant à une fréquence de 7,2 MHz. Pour passer le synthétiseur en mode émission, il est nécessaire d'appliquer un niveau logique nul sur la sortie "TX" du synthétiseur. Le générateur de tension de commande (VCO) est monté sur un transistor VT3 selon le schéma "capacitif trois points". Une varicap VD5 est utilisée comme élément de réglage de fréquence. L'inductance VCO se compose de deux parties. En mode réception, les deux parties de la bobine "fonctionnent", tout en transmettant - une seule (grande) partie. Les drains ouverts de trois clés (BO1 - WHO) sur les transistors à effet de champ faisant partie du microcircuit LM7001 sont connectés à ses sorties 7-9 L'état de ces touches change lorsque les bits de contrôle correspondants sont modifiés. Le microcircuit est programmé pour qu'à la réception, la touche BO2 soit fermée, et l'OMS est ouvert. En même temps, la diode VD4 est fermée et le la bobine L1 est complètement allumée.Lors du passage en mode transmission, la clé B02 s'ouvre, l'OMS se ferme, la diode s'ouvre VD4 et la capacité C7 met à la terre le courant alternatif de la plus petite partie de la bobine.L'étage tampon du signal VCO est assemblé sur le transistor VT4. La cascade composite, montée sur les transistors VT1 et VT2, agit comme un amplificateur inverseur pour le signal d'erreur PLL et un filtre actif. En émission, le signal du synthétiseur est modulé en fréquence par le signal de parole appliqué sur l'entrée "MOD" du synthétiseur. Le niveau de déviation de fréquence du signal de sortie dépend de l'amplitude du signal vocal. L'amplitude du signal de parole doit être telle qu'elle assure la déviation du signal de sortie dans les limites requises. Il est conseillé de sélectionner sa valeur déjà dans la station radio assemblée. La qualité du signal transmis peut être évaluée à l'aide d'un récepteur de contrôle rapproché. La tension d'alimentation de l'indicateur HG1 (1,5 V) est retirée du diviseur R1VD1 - VD3. Pour faire correspondre les niveaux des signaux logiques appliqués à l'indicateur, utilisez des diviseurs résistifs R2 - R5. Construction et détails L'ensemble de la structure est assemblé sur une seule carte de circuit imprimé aux dimensions de 148x50 mm, en textolite à une face (Fig. 2).
Le dessin de sa trace est montré sur la fig. 3, et la disposition des éléments - sur la fig. 4
La conception utilisait des condensateurs constants de type K10-17 ou KM. Condensateur ajustable C3 - type KT4-23. Condensateurs électrolytiques C14 et C15 - type K50-35. Résistances fixes - type C2-23, C1-4. Pour reconstruire le VCO, l'auteur a utilisé les varicaps KV134AT-9 à sa disposition. Au lieu de cela, vous pouvez utiliser avec succès n'importe quelle varicap basse tension haute fréquence avec une capacité initiale de 18-22 pF. La puce de supervision DA1 peut être remplacée par un PST529D analogique importé. Un module LCD à dix chiffres avec un contrôleur HT1611 de Holtek a été utilisé comme indicateur. L'inductance L1 a 0,5 et 2,5 tours (en partant de l'extrémité "froide") avec un fil de 0,45 mm sur un mandrin de 4 mm. Le starter L2 est enroulé sur la résistance R24 et contient 15 tours de fil d'un diamètre de 0,15 mm. réglage Après avoir assemblé le synthétiseur, il est nécessaire de dessouder la sortie supérieure (selon le schéma) de la résistance R17 et de lui appliquer une tension de +2,5 V à partir d'une source externe. En allumant le synthétiseur, il est transféré en mode transmission et la fréquence du VCO est mesurée à la sortie "OUT" à l'aide d'un fréquencemètre. En décalant et en poussant les spires de la majeure partie de l'inductance L1, ils assurent que la fréquence du signal généré soit la plus proche possible de la valeur de 145,5 MHz. Après cela, le synthétiseur est commuté en mode réception et la valeur de fréquence est à nouveau contrôlée. En changeant la forme de la plus petite partie de la bobine, la fréquence générée par le VCO est réglée pour être proche de 134,8 MHz. À la fin du réglage de la fréquence du VCO, les spires de la bobine sont fixées avec de la paraffine ou de la cire, la sortie de la résistance R17 est soudée à la carte. Ensuite, un fréquencemètre est connecté à la sortie du synthétiseur. Le réglage de C3 garantit que la fréquence du signal généré sur n'importe quel canal ne diffère pas de celle requise de plus de quelques centaines de hertz. La dernière étape consiste à vérifier le fonctionnement du synthétiseur dans tous les modes. La tension de commande sur la varicap dans la plage de fréquence de fonctionnement doit être comprise entre 1,5 et 4,5 V. Programmation du microcontrôleur Pour programmer l'AT90S1200, l'auteur a utilisé le programmeur RopuRgod2000 développé par Claudio Lanconelli. Les dernières versions logicielles, les diagrammes de programmeur pour différents types de microcontrôleurs et des instructions d'utilisation détaillées peuvent être trouvés dans [5], et des informations utiles sur l'utilisation du programmeur peuvent être trouvées dans [1]. Le programmateur contient une unité de base connectée au port COM ou LPT de l'ordinateur et des adaptateurs remplaçables pour chaque famille de microcontrôleurs. Toutefois, si vous envisagez de programmer uniquement un certain type de microcircuit, par exemple AT90S1200 et AT90S2313, vous pouvez utiliser un adaptateur simplifié pour le port COM (Fig. 5).
Données pour la programmation du microcontrôleur et de la RAM Utiliser le synthétiseur Lors du fonctionnement du synthétiseur, afin de réduire les micros parasites qui réduisent la qualité du signal, il doit être placé dans un compartiment blindé. La conception proposée par l'auteur (l'emplacement du microcontrôleur, de la puce du synthétiseur et du VCO sur la même carte) n'est pas toujours pratique. Si nécessaire, vous pouvez placer la puce du synthétiseur et le VCO sur une carte séparée, et également utiliser un circuit VCO différent. Il n'est pas nécessaire de modifier le programme du micrologiciel du microcontrôleur. littérature
Auteur : A. Temerev (UR5VUL), Svetlovodsk, Ukraine
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